Этапы, механизм и типы ферментативных реакций
Содержание
Этапы катализа
В ферментативной реакции можно выделить следующие этапы:
- Присоединение субстрата (S) к ферменту (E) с образованием фермент-субстратного комплекса (E-S);
- Преобразование фермент-субстратного комплекса в один или несколько переходных комплексов (E-X) за одну или несколько стадий;
- Превращение переходного комплекса в комплекс фермент-продукт (E-P);
- Отделение конечных продуктов от фермента.
Механизмы катализа
Кислотно-основной катализ
При кислотно-основном катализе в активном центре фермента находятся группы специфичных аминокислотных остатков, которые являются хорошими донорами или акцепторами протонов. Такие группы представляют собой мощные катализаторы многих органических реакций.
| Доноры | Акцепторы |
|---|---|
|
-СООН |
-СОО- |
Ковалентный катализ
При ковалентном катализе ферменты реагируют со своими субстратами, образуя при помощи ковалентных связей очень нестабильные фермент-субстратные комплексы, из которых в ходе внутримолекулярных перестроек образуются продукты реакции.
Типы ферментативных реакций
Тип «пинг-понг»
При типе «пинг-понг» фермент сначала взаимодействует с субстратом А, отбирая у него какие либо химические группы и превращая в соответствующий продукт. Затем к ферменту присоединяется субстрат В, получающий эти химические группы. Примером являются реакции переноса аминогрупп от аминокислот на кетокислоты — трансаминирование.
Тип последовательных реакций
При типе последовательных реакций к ферменту последовательно присоединяются субстраты А и В, образуя «тройной комплекс», после чего осуществляется катализ. Продукты реакции также последовательно отщепляются от фермента.
Тип случайных взаимодействий
Субстраты А и В присоединяются к ферменту в любом порядке, неупорядоченно, и после катализа так же отщепляются.